具有球缺状锁止装置的液压凸轮轴设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种叶片室类型的液压凸轮轴调节设备，其具有定子和同心地且在定 子内部以能转动的方式布置的转子，其中，用于阻止转子与定子或者说与相对定子固定的 构件之间的转动的锁止装置轴向地布置在转子与定子之间，从而使得锁止装置的锁止元件 建立起禁止转子相对定子转动的形状锁合（Formschlu ss)。具有使用钉状或者销状的锁止 元件的锁止装置的叶片室类型的液压凸轮轴调节设备是充分公开的。
【背景技术】
[0002] 在此，通常转子抵抗相对定子的相对转动地锁定在转子叶片与定子相抵靠的位置 中，或者锁定在中间锁止位置中，也就是如下位置，在该位置中叶片处于其终点位置之间。
[0003] 遗憾的是，由于其特定的运行方式，锁止螺栓或者锁止销在轴向上构建得特别大， 并且使用了整个凸轮轴调节器的相对较多的轴向结构空间。可该结构空间是有限的。但是， 螺栓需要关于锁止深度的最小尺寸，以便可靠地锁止。这对于凸轮轴调节器/凸轮轴调节 设备的轴向长度同样是不利的。该系统在负载情况下也经受很大的力，这于是使得需要耗 费的措施。此外，不利的是，零件的制造也相对较贵。
【发明内容】
[0004] 本发明的任务是提供补救措施并且避免现有技术中的缺点。尤其是，该任务在于 实现一种锁止装置，该锁止装置在其制造方面是成本优化的，需要尽可能少的构件并且尽 管如此仍可以传递很大的力。也应当可以实现减小凸轮轴调节器/凸轮轴调节设备的轴向 结构空间。尤其应当可以实现一种中间锁止装置，在其中尽可能地无需转子固定止挡就能 应付。
[0005] 对于这种类型的液压凸轮轴调节器或者这种类型的凸轮轴调节设备，该任务根据 本发明通过如下方式来解决，即，锁止元件按照板的类型来构造。
[0006] 在应用板形/板状锁止元件的情况下，转子在需要时相对于定子锁止以防转动。 如果以彼此在逻辑上关联的方式应用多个锁止元件，那么在需要时可以将转子居中地相对 定子锁止以防转动。实现了锁止元件的一种特别节省空间的实施方式。
[0007] 有利的实施方式尤其在从属权利要求中要求保护并且在下面对其进行详细阐述。
[0008] 因此有利的是，构造为板的锁止元件具有两个（基本上平坦的，优选彼此平行延 伸的）侧/侧面，该侧/侧面在外轮廓上彼此相连，其中，例如在锁止元件构造为椭球缺或 球缺的情况下，锁止元件的外轮廓构造为内凹的、外凸/球面状的、平坦或有沟纹的。如果 锁止元件构造为椭球缺或者球缺，那么特别是选择如下球缺，通过该球缺实现了锁止元件 从容纳它的保持件中均匀地、低摩擦地且无干扰地转出。由此，也使得密封变得容易。例如 在锁止元件的球缺的情况下，外轮廓实施成球面状/外凸的。球面状的外轮廓的特征在于 具有以两个彼此垂直的维度倒圆的形状。
[0009] 为了在不期望锁止的情况下能够实现定子和转子之间的无摩擦的相对旋转，有利 的是，锁止元件在中间接有弹簧元件的情况下装入盲孔中，其中，盲孔设置在转子的端侧上 或者在相对定子固定的构件的面朝转子的端侧上，该构件例如是紧固在定子上的盖。
[0010] 在此尤其有利的是，容纳弹簧元件的盲孔引入转子中，或者引入独立于转子的、在 运行状态下与转子相连的容纳套筒中。但在这两种变型方案的情况下，明显有利的是，锁止 元件安装到引入转子中的盲孔中，其中，该盲孔可以构造为钻孔。当然也可以将盲孔进一步 构造为通孔，同样作为钻孔，但这时必须考虑转子内部的油线路，以便不对其造成损害。
[0011] 为了可以可靠地容纳弹簧元件，有利的是，盲孔在底部具有弹簧元件容纳区段、例 如凹陷部，弹簧元件至少部分支撑在该凹陷部中。盲孔优选在底部具有长方体状的凹陷部， 独立于转子地设计的弹簧元件至少部分置入该凹陷部中。当然也可以选择正方体状的凹陷 部，但理论上凹陷部的底面的矩形是有利的，因为其可以特别简单地安设并且确保了很大 的设计自由性。
[0012] -种有利的实施例的特征还在于，锁止元件以防旋转的方式嵌接到相对定子固 定的构件、例如盖上的凹部中，或者以防旋转的方式嵌接到转子的端侧的凹部中。在此， 两种变型方案中的第一种也是特别适宜的。一种改进方案的特征还在于，凹部具有U形 的或者马蹄铁形的外轮廓（其中，侧边彼此相连），和/或凹部底部倾斜地或者抬起式 (angestellt)延伸至相对定子固定的构件的表面或者转子的端侧。由于这种倾斜或者抬 起，可以获得很好的形状锁合。
[0013] 此外适宜的是，存在至少两个锁止元件，以便实现中间锁止。由此可以考虑到现代 内燃机的提高的要求。
[0014] 如果锁止元件和相应的弹簧元件分别以如下方式布置在设置用于两个构件的孔 中，即，使相应的弹簧元件将其配属的锁止元件的至少一部分轴向移动或枢转，从而可以阻 止转子在每个方向上的转动，那么可以放弃叶片在定子上的止挡。
[0015] 也有利的是，在转子的每个端侧上都存在锁止装置，和/或在转子的相同或相对 置的侧上存在两个或更多个锁止装置。于是，实现了对轴向结构空间的特别高效的利用。还 可以使维护和装配变得更容易。
[0016] 当弹簧元件优选地构造为折弯的板条、螺旋压缩弹簧、橡胶元件、生胶元件或弹性 体元件时，可以降低成本。
[0017] 因此，球缺在结构上被布置成用于阻止转子相对定子转动是一种新颖的方法，并 且导致改进的液压凸轮轴调节设备。凸轮轴调节设备的转子装配在定子中，并且通过两个 盘或者盖轴向封闭。在转子本身中，在端侧上存在凹陷部，球缺类型的锁止元件连同弹簧元 件置入该凹陷部中。凹陷部在尺寸上实施为在装配盘/盖时使球缺完全沉入凹陷部中，并 且与转子或盘/盖的平面齐平。弹簧元件由此在该位置中张紧。
[0018] 在盘中，在限定的位置上存在具有单侧止挡面的斜坡形凹陷部。如果现在将转子 相对于定子以及相对于紧固在定子上的盘转动，那么球缺同样相对于盘和定子移动。如果 该球缺到达凹陷部，那么弹簧元件根据凹陷部中的斜坡发生松弛。也就是说，球缺卡锁到凹 陷部中并因此阻止转子的进一步转动。如果现在转子与之前的转动方向相反得运动，那么 球缺跟随斜坡并且弹簧元件再次预张紧。转子因此再次解锁。也可以将转子再次通过液压 方式（借助油压/油）解锁。
[0019] 在定子中整合有用于转子的一个或多个固定止挡部，这些固定止挡部限制两个配 合件的转动可能性。如果现在将转子引到固定止挡部上，那么可以借助球缺将转子完全锁 定。于是，不再可能转动。
[0020] 为了可以此后再次将整个系统解锁，必须从盖侧对球缺加载油压，以便使球缺再 次被压回凹陷部中。由此，转子又变得自由并且可以转动。
[0021] 如果要实现具有两个或多个锁止元件的中间锁止装置，那么必须稍微进行变 型。因为球缺通常总是仅可以在一个方向上阻止转动，并且在中间位置中，球缺必须在没 有其他固定止挡部的情况下工作，所以必须以逆向对抵布置的方式（in gegenlhfiger Anordnung)同时使用至少两个球缺。因为这样针对每个球缺，一个转动方向可以被拦住，所 以这是一种有效的可行性。
[0022] -旦两个球缺都被卡锁，那么转子在两个转动方向上被拦住并且将位置固定。于 是为了整个系统可以再次解锁，必须从一个端侧和/或另一端侧的盖侧对球缺加载油压， 以便使球缺再次被压回相应的凹陷部中。由此，转子又变得自由并且可以转动。
[0023] 两个球缺可以在相同的叶片上安装在一侧、在相同叶片上相对置地安装、在不同 叶片上或相对置地安装。它们也可以安装在转子轴承直径的同一侧上，或者彼此相对置地 安装。
[0024] 对于功能有利的是，球缺位于相同的分度圆上，这是因为否则将有不同的周向力 起作用。
[0025] 锁止元件原则上可以位于轴承直径之外或之内。
【附图说明】
[0026] 还借助附图更详细地说明本发明，在附图中示出了不同的实施例。其中：
[0027] 图1示出根据本发明的液压凸轮轴调节设备的一部分，特别是安装在定子中的转 子的俯视图；
[0028] 图2示出沿着线II穿过图1所示构件的剖视图；
[0029] 图3示出沿着线III穿过图1所示构件的剖视图；
[0030] 图4从上方示出没有盖的图1中的液压凸轮轴调节设备的视图，其具有附加安装 的弹簧元件以及位于弹簧元件上的锁止元件，该锁止元件位于转子的构造为盲孔的凹部 中；
[0031] 图5示出沿着线V穿过图4中的构件的剖视图；
[0032] 图6示出沿着线VI穿过图4中的构件的剖视图；
[0033] 图7仅示出图1和4的实施例中转子的立体图；
[0034] 图8示出在转子端侧区域中连接在转子上的盖的纵剖面放大图，该盖具有位于其 中的用于嵌接锁止元件的斜坡状凹部；
[0035] 图9仅示出盖的从转子侧观察的立体图；
[0036] 图10仅示出构造为球缺的锁止元件的图示；
[0037] 图11示图11中的锁止元件的侧视图；
[0038] 图12以液压凸轮轴调节设备的一区段的剖视图示出未锁止的状态；
[0039] 图13以与图12类似的图示类型示出液压凸轮轴调节设备的锁止的